В любом современном городе невозможно обойтись без светофоров, а более ста лет назад первым автомобилистам приходилось туго, ведь на дорогах творился сущий хаос: вокруг бесконтрольно сновали пешеходы, велосипеды, лошадиные повозки и трамваи. Люди довольно быстро пришли к необходимости регулирования движения, однако разработка эффективных инструментов затянулась на долгие годы. Спустя десятки лет 5 августа мир отмечает Международный день светофора в честь введения в эксплуатацию первой системы электрических сигнальных устройств.
За звание первого в мире светофора соревнуются сразу несколько претендентов. По мнению историков, первым эффективным устройством для регулирования дорожного движения стоит считать газовый светофор, установленный у Вестминстерского дворца в Лондоне 9 декабря 1868 года. Его дизайн предложил инженер Джон Найт, вдохновившись системами железнодорожных сигналов. Устройство представляло собой конструкцию из трёх крыльев семафора с красными и зелёными газовыми лампами. Положением крыльев и лампами вручную управлял констебль. Хотя такой светофор оказался весьма полезным в регулировании дорожного движения, срок его эксплуатации был недолгим. 2 января 1869 года устройство взорвалось вследствие утечки газа, ранив управляющего им полицейского.
На заре XX века аналогичные семафорные сигнальные системы появились в крупнейших городах мира. К примеру, в Толидо, штат Огайо, в 1908 году был введён в эксплуатацию светофор с керосиновыми лампами. Его сигналы контролировал офицер дорожной полиции, который сопровождал каждую смену цвета громким свистом. В 1912 году полицейский Лестер Вайр из Юты представил прототип светофора, который представлял собой деревянную коробку на столбе: питание двух круглых электрических сигналов красного и зелёного цвета производилось от ближайших проводов контактной сети для троллейбусов. Поскольку устройство напоминало скворечник, его прозвали «голубятником Вайра» или «мигающим птичьим домиком». Поговаривают, пешеходы нередко шутили в адрес водителей, ожидающих смены сигнала светофора: «Ждёте, пока вылетит птичка?» Позже Вайр также построил более надёжную версию устройства с металлическим корпусом, однако по какой-то причине отказался от идеи запатентовать свои изобретения.
5 августа 1914 года Американская светофорная компания установила на перекрёстке Восточной 105-й улицы и Юклид-авеню в Кливленде систему из 4 электрических светофоров образца Джеймса Хога. Эти устройства представляли собой комплекс из двух сигналов – красного и зелёного: смена цвета сигнала автоматически сопровождалась громким звуковым сигналом. Дизайн Хога предусматривал возможность управления светофорами из кабины полицейского на перекрёстке: система была устроена таким образом, что срабатывание противоречащих сигналов на четырёх светофорах было невозможным. Кроме того, Хог впервые сделал возможным управление светофорами из полицейского участка и пожарной станции для внештатных ситуаций. Хотя в США и других странах параллельно велись разработки аналогичных устройств, Джеймс первым запатентовал свою «муниципальную систему управления дорожным движением» в 1918 году. Годом ранее в Солт-Лейк-Сити, штат Юта, появилась первая взаимосвязанная система регулирования трафика, которая позволяла одному человеку контролировать смену сигналов светофора сразу на шести перекрёстках.
Спустя несколько лет в 1920 году на пересечении Мичиган и Вудворд авеню в Детройте, штат Мичиган, начал действовать первый трёхсекционный светофор. Его создателем является офицер полиции Уильям Поттс. Поттс был обеспокоен тем, что сотрудники дорожной полиции не успевали сменить цвет сигнала четырёх отдельных светофоров одновременно. Потому он решил ввести третий сигнал – жёлтый / янтарный, чтобы дать водителям время подготовиться к старту или полной остановке движения. Кроме того, Уильям снабдил светофоры таймерами для более точной координации смены сигналов. Вскоре системы управления трафиком стали оборудовать автоматическими таймерами: первую такую систему ввели в эксплуатацию в Хьюстоне, штат Техас, в 1922 году. Главным достоинством подобной системы для муниципальных властей была возможность сокращения штата дорожных полицейских. К примеру, в контроле работы новых автоматических светофоров в Нью-Йорке были задействованы всего 500 офицеров вместо 6000: такой ход позволил городу сэкономить более 12 миллионов долларов.
После взрыва газового светофора в Лондоне в 1869 году в Европе подобные устройства ещё долго оставались под запретом. Первый светофор в Великобритании ввели в эксплуатацию в Лондоне на площади Пикадилли в 1926 году, а спустя год в Вулвергемптоне появилась первая автоматическая система. К 1928 году к использованию светофоров первые пришли в австралийском Мельбурне, а в 1930-х светофоры стали устанавливать на территории СССР. К тому времени образ светофора несколько изменился: производители стали отказываться от моделей в виде семафоров, слишком мелких для городского трафика, и от массивных столбов и башен, которые мешали движению. Для улучшения видимости сигналов в светлое время суток линзы стали делать более гладкими, а для защиты от непогоды сигнальные лампы снабдили козырьками.
С начала 1950-х годов преображение претерпела не только внешность стандартного светофора, но и принципы контроля управления сигналами благодаря первым шагам по компьютеризации городской среды. Впоследствии эта тенденция привела к появлению «умных» светофоров, способных отслеживать состояние трафика и адаптироваться под уровень загруженности дорог для повышения их пропускной способности. Не менее важным и удобным нововведением стали таймеры обратного отсчёта, которые показывают, сколько времени осталось до смены сигнала светофора: их появление в 1990-х годах было связано с распространением светодиодов с достаточной яркостью и чистотой света.
